08.05.2017 - Wuhan University

Geflügelmast mit Arsen problematischer als angenommen?

Neue methylierte Phenylarsen-Metabolite in Hühnerleber identifiziert

Arsenhaltige Futterzusatzstoffe sind in der Europäischen Union seit 1999, in Nordamerika seit 2013 verboten. In vielen anderen Ländern werden sie nach wie vor in der Geflügelmast eingesetzt, um Parasiteninfektionen vorzubeugen und die Gewichtszunahme zu steigern. In der Zeitschrift Angewandte Chemie zeigen Wissenschaftler jetzt, dass die Gefahren für die menschliche Gesundheit höher sein könnten als bisher angenommen, da der metabolische Abbau in Hühnern offenbar über Zwischenstufen läuft, die wesentlich toxischer als die Ausgangsstoffe sind.

Das gängige Mastmittel Roxarsone (3-Nitro-4-Hydroxyphenylarsonsäure, „Rox“) zeigt nur eine geringe Toxizität bei getesteten Tieren. Allerdings ist noch nicht ausreichend bekannt, welche arsenhaltigen Metaboliten in behandelten Hühnern auftreten und welche Risiken für die menschliche Gesundheit damit verbunden sind. Denn die Toxizität arsenhaltiger Spezies hängt stark von der Art der Verbindung ab und kann um mehrere Größenordnungen variieren.

Im Rahmen einer Studie mit 1600 Hühnern unter kontrollierten Fütterungsbedingungen analysierte das Team um Bin Hu von der Universität Wuhan (China) und X. Chris Le von der University of Alberta (Kanada) Leberproben mit Rox behandelter Tiere. Schon zuvor hatten die Forscher eine Reihe verschiedener arsenhaltiger Spezies in Hühnchenleber, Brustfleisch und Schlachtabfällen gefunden, von denen sie acht identifizieren konnten. Mit chromatographischen und massenspektrometrischen Methoden konnten sie jetzt drei weitere Verbindungen charakterisieren.

Es handelt sich dabei um Rox-Derivate, die eine zusätzliche Methylgruppe (–CH3) an ihrem Arsenatom tragen. Die drei methylierten Verbindungen machten etwa 42% der in den Hühnerlebern enthaltenen Arsenverbindungen aus.

Wie kommt es zu dieser Methylierung? Die Forscher tippen auf das Enzym Arsen-Methyltransferase (As3MT), das auch beim Metabolismus von Arsenverbindungen im Menschen beteiligt ist. Es methyliert allerdings ausschließlich Verbindungen des dreiwertigen Arsens. In Rox und seinen Derivaten liegt das Arsen dagegen in seiner fünfwertigen Form vor. Tests mit reduzierten Rox-Varianten sprechen dafür, dass der Abbauprozess von Rox über dreiwertige Arsenverbindungen als Zwischenstufen läuft. Tests an Zellkulturen ergaben, dass diese 300- bis zu 30.000fach toxischer als Rox-Derivate mit fünfwertigem Arsen sind. Nun ist zu analysieren, ob und in welcher Konzentration diese hochtoxischen Zwischenstufen in behandelten Hühnchen vorkommen.

In der Geflügelindustrie wird die Rox-Gabe üblicherweise fünf Tage vor der Schlachtung beendet. Leberproben, die nach diesem Intervall genommen wurden, enthielten immer noch Rückstände von Arsenverbindungen in einer Konzentration, die – zumindest beim Verzehr von Hühnerleber – bedenklich sein könnte. Die Forscher empfehlen eine Abschätzung, wie stark Menschen den verschiedenen Arsenverbindungen ausgesetzt sind und ob die Mast mit arsenhaltigen Mitteln nicht wesentlich problematischer für die menschliche Gesundheit sein könnte als bisher angenommen.

Fakten, Hintergründe, Dossiers

Mehr über Wuhan University

Mehr über University of Alberta

  • News

    Carbin – eine außergewöhnliche Form des Kohlenstoffs

    Welche photophysikalischen Eigenschaften hat Carbin? Das haben Wissenschaftler der FAU, der kanadischen University of Alberta und der schweizerischen Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne gemeinsam untersucht – und ein tiefergreifendes Verständnis für diese außergewöhnliche Form des Kohl ... mehr

    Chemikalien im Eisbärblut

    In Eisbärenserum konnten kanadische und US-amerikanische Wissenschaftler jetzt mit einer neuen, empfindlicheren Messmethode zahllose chlorierte und fluorierte Substanzen nachwiesen, darunter viele bislang unbekannte polychlorierte Biphenyle. Die Konzentration dieser Metabolite im Serum ist ... mehr

Mehr über Angewandte Chemie

  • News

    Urtümliche Reaktionswege

    Natürlich ablaufende chemische Reaktionen könnten sich zu den heute bekannten biochemischen Prozessen fortentwickelt haben. Ein Forschungsteam hat nun entdeckt, dass eine Reaktionsabfolge im sogenannten reduktiven Krebszyklus, einem fundamentalen biochemischen Prozess, auch ohne Enzymkataly ... mehr

    Nanokriställchen mit Lichtenergie-Speicher beflügeln chemische Reaktionen

    Was Pflanzen mit ihrer Photosynthese können, hält auch vermehrt Einzug in die Chemie: chemische Reaktionen, die „freiwillig“ nicht oder schlecht laufen, mit Lichtenergie anzutreiben. Dazu braucht man geeignete Photokatalysatoren, die Lichtenergie einfangen und der Reaktion zur Verfügung ste ... mehr

    Ökonomische PEF-Herstellung

    Für Getränkebehälter lässt sich der Kunststoff PET sehr gut durch Polyethylenfuranoat (PEF) aus regenerativen Quellen ersetzen. Die Herstellung des Rohstoffs für PEF aus Biomasse ist jedoch bislang wenig effizient. Ein neuer Photokatalysator auf Titanbasis könnte die Rohstoffproduktion effi ... mehr

q&more – die Networking-Plattform für exzellente Qualität in Labor und Prozess

q&more verfolgt den Anspruch, aktuelle Forschung und innovative Lösungen sichtbar zu machen und den Wissensaustausch zu unterstützen. Im Fokus des breiten Themenspektrums stehen höchste Qualitätsansprüche in einem hochinnovativen Branchenumfeld. Als moderne Wissensplattform bietet q&more den Akteuren im Markt einzigartige Networking-Möglichkeiten. International renommierte Autoren repräsentieren den aktuellen Wissenstand. Die Originalbeiträge werden attraktiv in einem anspruchsvollen Umfeld präsentiert und deutsch und englisch publiziert. Die Inhalte zeigen neue Konzepte und unkonventionelle Lösungsansätze auf.

> mehr zu q&more

q&more wird unterstützt von: